基于视觉-磁引导的无人机动态跟踪与精准着陆

• 作者: 赵燕伟 张健 周仙明 吴耿育
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 视觉跟踪 视觉信标 磁引导 神经网络 位姿解算
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 计算机技术、自动控制技术
• 页码范围: 96-108
• 页数: 13页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.01.012

摘要

针对无人机通过视觉对地面动态目标跟踪过程中视角固定易丢失目标,以及在着陆过程中由于成像畸变严重、画面不稳定导致定位精度差的问题,提出随动视觉跟踪的跟踪控制策略和基于视觉联合磁引导的获取无人机高精度相对位姿的方法.在跟踪过程中,设计新型信标图案供无人机进行视觉识别获取目标的方位,识别速度可以达到5 ms/帧,通过随动视觉跟踪完成实时跟踪.在着陆过程中,在动态目标上设置磁源,利用无人机检测磁场特性并通过BP神经网络解算相对位置;在信标图案内设置平行线特征,用于近镜头时辅助视觉解算相对角度.在获取无人机相对位姿后,进行相应的运动控制即可完成着陆.实验结果表明,跟踪过程稳定可靠,抗干扰能力强;着陆精度高,着陆误差小于2 cm.